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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器手控制,更具体地说,它涉及一种分布式多机器人协同控制方法。
技术介绍
1、机器手是最早出现的工业机器人,也是最早出现的现代机器人,它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全;
2、机器手常用于对各类的工作物进行夹持,在夹持过程中,需要多个机器手协同配合来对工作物进行处理,但是对于异形物的夹持,需要多组机器手进行协同,现有技术中,对于工作物的形状和夹持点依靠视觉对比判断,然后根据异形物的形状构建机器手的运动轨迹来对异形件进行夹持,但是如过夹持的异形件不同,则需要重新构建机器手的运动轨迹,延长了加工时间;
3、而且在多组机器手协同工作时,不同的机器手之间可能会出现干涉,在出现干涉时则需要工作人员进行调节,大大延长了工作时间。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种分布式多机器人协同控制方法。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下技术方案:
3、一种分布式多机器人协同控制方法,包括以下步骤:
4、步骤一:获取每个机器人的位置和状态;
5、步骤二:定义每个机器人的动作范围;
6、步骤三:通过控制系统训练规划每个机器人的协同动作范围;
7、步骤四:在机器人运动过程中产生冲突时,根据控制系统的优先级进行路径管理和动作时序的协调;
8、一种分布式多机器人协同控制系统,适用于上述的一种分布式多机器人协
9、所述智能设备模块包括机器手单元和驱动所述机器手单元移动和角度调整的驱动单元;
10、所述感知反馈模块用于获取所述机器手单元的位置信息,并在机器手单元和工作物接触时获取接触面积;
11、所述中央控制模块用于根据接收的信息获得所述机器手单元的具体动作指令,具体为:
12、所述中央控制模块包括控制台,所述控制台用于构建三维坐标系,以所述控制台为原点,以所述机器手单元横向移动的方向为x轴,以所述机器手单元纵向移动的方向为y轴,以所述机器手单元的垂直升降方向为z轴,获得所述机器手单元的坐标,并标记为(xa,ya,za);
13、所述中央控制模块还包括信息采集单元,所述信息采集单元用于获取工作物的位置信息,以所述控制台为原点,获得所述工作物的坐标,并标记为(xb,yb,zb);
14、所述中央控制模块接收获得夹持工作物所需的时间,并标记为t;
15、根据所述机器手单元的坐标(xa,ya,za)和所述工作物的坐标(xb,yb,zb)计算获得所述机器手单元和所述工作物单元x轴、y轴和z轴的距离差,并标记记为s;
16、根据公式计算获得所述机器手单元的在x轴、y轴和z轴的移动速度v;
17、根据上述信息通过所述驱动单元对所述机器手单元进行移动;
18、所述协同规划模块用于生成多组机器手的运动规划和动作序列;
19、所述冲突协调模块用于在所述机器手单元运动产生冲突时,对所述机器手单元的运动路径进行相应的调整。
20、进一步的,所述协同规划模块用于生成多组所述机器手单元的运动规划和动作序列,具体为:
21、根据所述信息采集单元获得所述工作物的形状数据;
22、获得所述工作物x轴方向的面积、y轴方向的面积和z轴方向的面积,识别获得的面积是否为均为方形,如果是,则标记为标准件;
23、根据获得的面积信息,计算获得方形工作物的高度和宽度,根据工作物的高度和宽度,计算获得工作物上表面四个角落的坐标,确定为夹持点,根据上述四个角度的坐标,选择四个相近的所述机器手单元,通过所述驱动单元调节所述机器手单元的夹持角度至90°,并且移动至所述工作物上表面四个角落进行夹持。
24、进一步的,如果否,则标记为异形件;
25、首先根据所述工作物x轴方向的面积、y轴方向的面积和z轴方向的面积获取工作物的三维模型;
26、对三维模型进行表面分析,识别工作物的表面凸起,确定为夹持点,并获得凸起的坐标,选择相近的所述机器手单元,通过所述驱动单元驱动所述机器手移动至所述工作物表面的凸起处进行夹持。
27、进一步的,所述冲突协调模块用于在所述机器手单元运动产生冲突时,对所述机器手单元的运动路径进行相应的调整,具体为:
28、根据所述机器手单元的坐标和对应的所述工作物夹持点的坐标,获得所述机器手单元移动路径的坐标,将所有调动的所述机器手单元移动路径的坐标进行对比,获得重合的坐标点,并进行标记;
29、标记路径重合的所述机器手单元;
30、获取多组所述机器手单元的优先值pj,按照由大到小的顺序对优先值pj和对应的所述机器手单元进行排列,控制所述优先值pj最大的所述机器手单元按照原移动路径移动;
31、获得所述机器手单元的调节值kl;
32、控制优先值最小的所述机器手单元按照调节值kl调节移动路径。
33、进一步的,所述机器手单元的优先值pj的获取方式如下,具体为:
34、获取得到所述机器手单元和所述工作物的距离,并标记为f;
35、获取得到所述机器手单元的剩余电量,并标记为g;
36、获取得到所述机器手单元的总工作时间,并标记为v;
37、根据公式计算获得所述机器手单元的优先值pj,其中h1、h2和h3为预设比例系数。
38、进一步的,所述机器手单元的调节值kl的获取方式如下,具体为:
39、获取得到优先值pj最大的所述机器手单元的移动速度,并标记为a;
40、获取得到优先值pj最小的所述机器手单元的移动速度,并标记为b;
41、设定优先值pj最小的所述机器手原来路线所需的时间为n;
42、根据公式计算获得所述机器手单元的调节值kl。
43、进一步的,所述感知反馈模块还用于在夹持工作物时对夹持力度进行微调,具体为;
44、预先设定所述机器手单元夹持时和工作物的接触面积,并标记为e;
45、获取得到工作物的重量,并标记为u;
46、获取得到工作物表面的摩擦力系数,并标记为f;
47、根据公式计算获得所述机器手单元夹持工作物的最低夹持力q,最低夹持力q和预先设定的接触面积e具有对应关系;
48、获得所述机器手单元和工作物的实际接触面积,并标记为ew,并获得此时机器手单元的实际夹持力为qw;
49、根据多次实验的经验得知,qw和ew存在较为明显的、强烈的正相关关系,即任意的qw对应于唯一的ew,并且当qw增大时,ew相应增大;当然,ew的上限为e;
50、基于此,采用感知反馈模块检测并判断实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分布式多机器人协同控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种分布式多机器人协同控制方法,其特征在于,所述冲突协调模块用于在所述机器手单元运动产生冲突时,对所述机器手单元的运动路径进行相应的调整,具体为:
3.根据权利要求2所述的一种分布式多机器人协同控制方法,其特征在于,所述机器手单元的优先值Pj的获取方式如下,具体为:
4.根据权利要求3所述的一种分布式多机器人协同控制方法,其特征在于,所述机器手单元的调节值Kl的获取方式如下,具体为:
5.根据权利要求1所述的一种分布式多机器人协同控制方法,其特征在于,所述感知反馈模块还用于在夹持工作物时对夹持力度进行微调,具体为;
【技术特征摘要】
1.一种分布式多机器人协同控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种分布式多机器人协同控制方法,其特征在于,所述冲突协调模块用于在所述机器手单元运动产生冲突时,对所述机器手单元的运动路径进行相应的调整,具体为:
3.根据权利要求2所述的一种分布式多机器人协同控制方法,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵庆明,韩红鹏,马彦吉,王雪,李英明,
申请(专利权)人:吉林省吉邦自动化科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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